專利名稱：一種低能耗自循環(huán)污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低能耗自循環(huán)污水處理裝置，特別是一種農(nóng)村生活污水處理裝置。
背景技術(shù)：
調(diào)查報告顯示，96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生產(chǎn)生活污水隨意排放，造成農(nóng)村環(huán)境的嚴(yán)重污染，成為農(nóng)村水源地潛在的安全隱患，加劇了淡水資源的危機，未經(jīng)處理或處理不當(dāng)?shù)纳钗鬯殉蔀楹恿骱此|(zhì)惡化的主要原因之一。目前，生活污水處理裝置包括曝氣生物濾池(BAF)和膜生物反應(yīng)器(MBR)等等。如何選擇村鎮(zhèn)生活污水的處理技術(shù)，關(guān)鍵問題是要適應(yīng)目前村鎮(zhèn)的實際情況，除能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，更重要的是建設(shè)投資省，運行管理方便，運行費用低。與城市污水處理相比，農(nóng)村污水處理的特點主要集中在以下幾點:農(nóng)村地區(qū)存在著污水水量分散，水量不穩(wěn)定等問題。早晨、中午、傍晚的時候用水較為集中，水量較大，而在凌晨時的水量基本為零；人口少，用水量標(biāo)準(zhǔn)較低；水量波動性很大，一日之中在上午、中午、下午一般都有一個排放的高峰時段，難以正確評估生活污水的污染負(fù)荷及其晝夜、季節(jié)性變化；污水中各種污染成分濃度較低；維護(hù)管理技術(shù)人員及運行管理經(jīng)驗嚴(yán)重缺乏。針對以上特點，現(xiàn)有技術(shù)的缺點如下:由于污水水量少，設(shè)計規(guī)模小，因此工程建設(shè)費及運行費用過高；由于水量在一天內(nèi)的波動較大，在夜晚出現(xiàn)低流量甚至出現(xiàn)零流量的狀況，使微生物處于干涸狀態(tài)，導(dǎo)致現(xiàn)有的技術(shù)運行的不穩(wěn)定甚至癱瘓；由于污染物負(fù)荷較低，在使用現(xiàn)有技術(shù)時處理效率低下；由于現(xiàn)有工藝技術(shù)較為復(fù)雜，需要有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行運行及維護(hù)管理，在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地實現(xiàn)較為困難。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)生活水平不斷提高，農(nóng)村生活污水的排放量也不斷增加。因此，盡快找到一種經(jīng)濟(jì)、簡便、高效的適合農(nóng)村地區(qū)的污水處理技術(shù)已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低能耗自循環(huán)污水處理裝置，其經(jīng)濟(jì)、簡便、高效，適合于農(nóng)村生活污水的處理。為此，本發(fā)明提供了一種低能耗自循環(huán)污水處理裝置，其特征在于，其由進(jìn)水池3、調(diào)節(jié)池2和砂濾池I組成，進(jìn)水池具有待處理污水的進(jìn)水口 7、從調(diào)節(jié)池的回水口和進(jìn)水池出口 ；調(diào)節(jié)池具有凈化水出口 8、至進(jìn)水池的出口和從砂濾池的回水口 ；砂濾池具有從進(jìn)水池的入口和至調(diào)節(jié)池的出口 ；砂濾池并聯(lián)在進(jìn)水池與調(diào)節(jié)池之間，進(jìn)水池出口通過回流泵6與砂濾池的從進(jìn)水池的入口連通，進(jìn)水池與調(diào)節(jié)池之間設(shè)有只允許從調(diào)節(jié)池至進(jìn)水池的出口至進(jìn)水池從調(diào)節(jié)池的回水口的止回閥5 ;在砂濾池的頂部設(shè)有用于均勻地將污水分布到砂濾池表層的布水器；在砂濾池的底部設(shè)有用于收集經(jīng)過砂濾處理后的水的集水器；砂濾池高于調(diào)節(jié)池的高度；調(diào)節(jié)池水位高于進(jìn)水池的水位；調(diào)節(jié)池設(shè)有用于控制水位上升的水位超過溢流堰4。
特別是，本發(fā)明的污水處理方法用于生活污水處理。特別是，本發(fā)明的污水處理方法用于農(nóng)村生活污水處理。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)池還設(shè)有用于防止從砂濾池進(jìn)入調(diào)節(jié)池的水直接經(jīng)溢流堰流出并且保證經(jīng)止回閥流入的進(jìn)水池繼續(xù)循環(huán)處理的隔板。優(yōu)選地，進(jìn)水池也設(shè)有用于當(dāng)原污水進(jìn)水量過大時使污水直接溢出外排的溢流堰。優(yōu)選地，回流泵的抽水量與循環(huán)比R正相關(guān)。優(yōu)選地，砂濾池中設(shè)有附有微生物的砂濾層,砂濾池中的濾料由粒徑較小的砂礫和粒徑較大的礫石構(gòu)成。優(yōu)選地，砂濾池從上到下分別設(shè)有布水層、過濾層、承托層，布水層由粒徑較大的礫石及布水器構(gòu)成；過濾層由通過物理吸附、沉淀、化學(xué)吸附、和/或生物化學(xué)作用去除污水中的可溶或膠狀的污染 物的較細(xì)的砂礫構(gòu)成。優(yōu)選地，砂濾池的底部包括由較大的礫石構(gòu)成的礫石層。優(yōu)選地，砂濾池中的布水器均勻地覆蓋整個砂濾池的上層平面；集水器平均分布于砂濾池的底部。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)之間具有明顯的區(qū)別:污染物去除原理不同，現(xiàn)有技術(shù)主要采用生物處理，需要進(jìn)行曝氣。而本發(fā)明主要利用濾池的物理、物化、和/或生化作用，對污染物進(jìn)行有效的去除。另外，工藝流程不同，BAF中主要核心單元是濾池，污水進(jìn)入濾池處理后直接出水；MBR主要核心單元則為膜生物反應(yīng)器反應(yīng)池，污水在該單元處理后由膜過濾直接出水。而本發(fā)明主要核心單元是砂濾池，污水經(jīng)過多次砂濾處理后出水。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計規(guī)模小，適合農(nóng)村污水水量小的特點，基建費用較低；本技術(shù)中唯一的能耗單元為進(jìn)水池中的回流泵，無需曝氣等其他環(huán)節(jié)的能耗，運行費用較低；針對農(nóng)村污水水量日變化幅度較大的特點，本發(fā)明的調(diào)節(jié)池單元利用溢流堰對水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，極大地緩和了水力沖擊負(fù)荷，使整個系統(tǒng)持續(xù)有效地運行；由于污染物負(fù)荷不高，對污染物進(jìn)行砂濾處理較為經(jīng)濟(jì)、簡便，同時采用多次循環(huán)處理，保證出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)；本發(fā)明唯一的能耗設(shè)備為調(diào)節(jié)池中的回流泵，且無需其他自控設(shè)備，不需安排專門的技術(shù)人員進(jìn)行運行、維護(hù)管理。本發(fā)明分為砂濾池、進(jìn)水池和調(diào)節(jié)池，設(shè)計規(guī)?？筛鶕?jù)各個地區(qū)農(nóng)村污水水量的特點進(jìn)行調(diào)整；耗能設(shè)備僅為調(diào)節(jié)池中的回流泵。故本發(fā)明的基建及運行費用均較低。針對農(nóng)村污水水量變幅較大的特點，本發(fā)明設(shè)置有調(diào)節(jié)池這一單元。當(dāng)來水水量較大時，調(diào)節(jié)池中的液位上升，處理后的水經(jīng)溢流堰外排；當(dāng)來水水量較低甚至沒有來水時，則整個系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)處理，始終保證砂濾池內(nèi)的微生物系統(tǒng)處于濕潤狀態(tài)，避免微生物死亡，實現(xiàn)整個砂濾單元的可持續(xù)運行。由于砂濾處理相對于其他技術(shù)較為簡單，為了將污染物去除同時減小工藝的占地，整個系統(tǒng)采用多次循環(huán)處理的方法，即通將處理后的水與來水混合稀釋后抽回至砂濾池進(jìn)行再處理。循環(huán)比R則應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)農(nóng)村污水的水質(zhì)和水量的變化規(guī)律進(jìn)行設(shè)定。本發(fā)明中沒有設(shè)置自控裝置，僅通過一臺回流泵及溢流堰，實現(xiàn)了污水來水一混合稀釋一多次循環(huán)處理一出水的流程，全程無需安排專門的技術(shù)人員進(jìn)行運行、維護(hù)管理，只需定期巡檢。針對農(nóng)村地區(qū)污水水量不穩(wěn)定的特點，且無需專業(yè)人員進(jìn)行運行維護(hù)管理，本發(fā)明通過設(shè)置一個回流泵及水量自動調(diào)節(jié)裝置(溢流堰)實現(xiàn)砂濾池的循環(huán)處理。本發(fā)明工藝流程簡單易行，基建運行費用低廉；本發(fā)明有很強的抗水力負(fù)荷沖擊的能力，適用于進(jìn)水水量變化幅度較大的農(nóng)村地區(qū)；可實現(xiàn)完全的自動控制連續(xù)處理，無需操作維護(hù)人員；多次循環(huán)砂濾處理，保證出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種生活污水處理裝置的工作原理示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種生活污水處理裝置的循環(huán)砂濾池示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種生活污水處理裝置的調(diào)節(jié)池示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種生活污水處理裝置的進(jìn)水池示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一種生活污水處理裝置的砂濾池示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一種生活污水處理裝置的布水器示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一種生活污水處理裝置的進(jìn)水池、調(diào)節(jié)池(進(jìn)水調(diào)節(jié)池)剖視圖。
具體實施例方式如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置采用了好氧附著的生物濾池法，使微生物好氧附著在濾料表面，形成生物膜，并吸附降解有機物，以達(dá)到凈化目的。與其他生物接觸氧化法不同，本發(fā)明的方法，是讓進(jìn)水與濾液混合稀釋，處理的污水在其裝置內(nèi)部不斷循環(huán)過濾，與生物膜不斷接觸，從而達(dá)到凈化目的。無需人員看管，工藝流程很簡單，是一個完全自動運行處理污水的系統(tǒng)，唯一的動力就是位于進(jìn)水池內(nèi)的潛水泵。圖2示出了本發(fā)明的主要組成部分及流程。主要流程:待處理污水從進(jìn)水口 7進(jìn)入進(jìn)水池3，與處理后的循環(huán)水混合稀釋，由回流泵6抽送至砂濾池I。在砂濾池中通過布水器9均勻地將污水分布到砂濾池表層。經(jīng)過砂濾處理后的水在砂濾池底部由集水器10收集，依靠重力作用流入調(diào)節(jié)池2，然后通過止回閥5流入進(jìn)水池3，如此循環(huán)。當(dāng)水量增大時，調(diào)節(jié)池的水位上升，當(dāng)水位超過溢流堰4之后開始通過出水口 8外排。調(diào)節(jié)池如圖3所示，主要核心設(shè)計為溢流堰4及池中的一豎隔墻5。溢流堰主要用于控制水位。豎隔墻則起到連通器的作用，防止砂濾池進(jìn)入調(diào)節(jié)池的水直接經(jīng)溢流堰流出，保證其部分經(jīng)止回閥3流入進(jìn)水池繼續(xù)循環(huán)處理。當(dāng)進(jìn)水水量增大時，調(diào)節(jié)池的水位同時上升，當(dāng)液位高度超過溢流堰的高度后，則開始向外排水。由于整個調(diào)節(jié)池具有二沉池的作用，故出水的SS也可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。由于進(jìn)水池的水位低于調(diào)節(jié)池水位，因此，調(diào)節(jié)池的水在重力作用下流入進(jìn)水池，實現(xiàn)污水的循環(huán)處理。進(jìn)水池如圖4所示。化糞池中的原污水進(jìn)入到進(jìn)水池中，與調(diào)節(jié)池的過濾水混合稀釋，由回流泵2抽送至砂濾池。進(jìn)水池中同樣設(shè)置安全溢流堰5，當(dāng)原污水進(jìn)水量過大時，污水直接從安全溢流堰溢出外排?；亓鞅玫某樗颗c循環(huán)比R正相關(guān)，即當(dāng)泵的流量較大時,循環(huán)比也增大。 砂濾池如圖5所示，砂濾池是本專利中的主要的處理單元，基本上所有的污染物在該池中被去除。砂濾池進(jìn)水通過布水器均勻的分散在整個池中，利用重力作用，從上而下流經(jīng)附有微生物的砂濾層，經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)、和/或生物作用處理后由集水器收集出水。砂濾池中主要的濾料由粒徑較小的砂礫5和粒徑較大的礫石6構(gòu)成。從上到下分別為布水層、過濾層、承托層。布水層由粒徑較大的礫石及布水器構(gòu)成，大粒徑礫石間的空隙較大，可以與空氣充分的接觸，更好的進(jìn)行好氧生物處理。過濾層則由較細(xì)的砂礫構(gòu)成，主要由物理吸附、沉淀、化學(xué)吸附，生物化學(xué)作用對污水中的可溶或膠狀的污染物進(jìn)行去除。底部則由較大的礫石及集水器構(gòu)成。礫石層對上層的砂礫起承托作用，同時保護(hù)集水器，防止細(xì)小的砂礫進(jìn)入集水器造成堵塞。砂濾池中的布水器如圖6所示，根據(jù)砂濾池的面積大小，布水器均勻地覆蓋整個砂濾池的上層平面。同樣集水器也平均分布于砂濾池的底部。如圖1-2所示，整個工藝的流程按污水來水一混合稀釋一多次循環(huán)砂濾處理一出水。調(diào)節(jié)池單元中的溢流堰的設(shè)置，實現(xiàn)了系統(tǒng)水量的自動調(diào)節(jié)，具有控制簡單、靈敏的特點，有效地解決了農(nóng)村污水水量不穩(wěn)定的弊端。進(jìn)水池單元實現(xiàn)了來水的混合稀釋，調(diào)節(jié)池中水通過單向閥流入進(jìn)水池，與來水混合稀釋后繼續(xù)抽送至砂濾池，實現(xiàn)污水的循環(huán)處理，處理效果較好。安全溢流堰用于控制進(jìn)水池的最聞液位。通過以上公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已經(jīng)可以了解本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，從而可以進(jìn)行這樣或那樣的補充、修改、替換、完善等等，然而，這樣做都會落入本發(fā)明所附權(quán)利要求書的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種低能耗自循環(huán)生活污水處理裝置，其特征在于，其由進(jìn)水池(3)、調(diào)節(jié)池(2)和砂濾池(I)組成，進(jìn)水池具有待處理污水的進(jìn)水口(7)、從調(diào)節(jié)池的回水口和進(jìn)水池出口 ；調(diào)節(jié)池具有凈化水出口(8)、至進(jìn)水池的出口和從砂濾池的回水口 ；砂濾池具有從進(jìn)水池的入口和至調(diào)節(jié)池的出口 ；砂濾池并聯(lián)在進(jìn)水池與調(diào)節(jié)池之間，進(jìn)水池出口通過回流泵(6)與砂濾池的從進(jìn)水池的入口連通，進(jìn)水池與調(diào)節(jié)池之間設(shè)有只允許從調(diào)節(jié)池至進(jìn)水池的出口至進(jìn)水池從調(diào)節(jié)池的回水口的止回閥(5);在砂濾池的頂部設(shè)有用于均勻地將污水分布到砂濾池表層的布水器；在砂濾池的底部設(shè)有用于收集經(jīng)過砂濾處理后的水的集水器；砂濾池高于調(diào)節(jié)池的高度；調(diào)節(jié)池水位高于進(jìn)水池的水位；調(diào)節(jié)池設(shè)有用于控制水位上升的水位超過溢流堰(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的污水處理裝置，其特征在于，用于生活污水處理，優(yōu)選地，用于農(nóng)村生活污水處理。
3.如權(quán)利要求1和2所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，調(diào)節(jié)池還設(shè)有用于防止從砂濾池進(jìn)入調(diào)節(jié)池的水直接經(jīng)溢流堰流出并且保證經(jīng)止回閥流入的進(jìn)水池繼續(xù)循環(huán)處理的隔板。
4.如權(quán)利要求1-3其中之一所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，進(jìn)水池也設(shè)有用于當(dāng)原污水進(jìn)水量過大時使污水直接溢出外排的溢流堰。
5.如權(quán)利要求1-4其中之一所述的所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，回流泵的抽水量與循環(huán)比R正相關(guān)。
6.如權(quán)利要求1-5其中之一所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，砂濾池中設(shè)有附有微生物的砂濾層，砂濾池中的濾料由粒徑較小的砂礫和粒徑較大的礫石構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1-6其中之一所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，砂濾池從上到下分別設(shè)有布水層、過濾層、承托層，布水層由粒徑較大的礫石及布水器構(gòu)成；過濾層由通過物理吸附、沉淀、化學(xué)吸附、和/或生物化學(xué)作用去除污水中的可溶或膠狀的污染物的較細(xì)的砂礫構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1-7其中之一所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，砂濾池的底部包括由較大的礫石構(gòu)成的礫石層。
9.如權(quán)利要求1-8其中之一所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，砂濾池中的布水器均勻地覆蓋整個砂濾池的上層平面。
10.如權(quán)利要求1-9其中之一所述的污水處理裝置，其特征在于，優(yōu)選地，集水器平均分布于砂濾池的底部。
全文摘要
一種低能耗自循環(huán)污水處理裝置，包括進(jìn)水池、調(diào)節(jié)池和砂濾池；砂濾池并聯(lián)在進(jìn)水池與調(diào)節(jié)池之間，進(jìn)水池通過回流泵與砂濾池連通，進(jìn)水池與調(diào)節(jié)池之間設(shè)有只允許從調(diào)節(jié)池至進(jìn)水池的止回閥；在砂濾池的頂部設(shè)有用于均勻地將污水分布到砂濾池表層的布水器；在砂濾池的底部設(shè)有用于收集經(jīng)過砂濾處理后的水的集水器；砂濾池高于調(diào)節(jié)池的高度；調(diào)節(jié)池水位高于進(jìn)水池的水位；調(diào)節(jié)池設(shè)有用于控制水位上升的水位超過溢流堰。本發(fā)明經(jīng)濟(jì)、簡便、高效，適合于農(nóng)村生活污水的處理。
文檔編號C02F9/14GK103073152SQ20131000707
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者王洪臣, 羅濤, 梁帆, 齊魯 申請人:王洪臣